SU1116350A1 - Способ определени теоретического коэффициента концентрации напр жений - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕЩЕЛЕНйЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА КОНЦЕНТРАЩШ НАПРЯЖЕНИЙ , по которому измер ют числа циклов нагружени  до усталостного разрушени  материала в зоне исследуемого концентратора и в зоне концентраторов с известными значени ми теоретического коэффициента концентрации напр жений при равенстве номиналь- ных напр жений и путем их сравнета  определ ют теоретический коэффициент концентрации напр жений исследуемого концентратора, отличающийс   тем, что, с целью уменьшени  трудоемкости путем сокращени  количества образцов и длительности испыта НИИ, исследуемый концентратор и концентраторы с известными значени ми теоретического коэффициента концентрации напр жений нанос т на один образец , прерывают нагружение каждьш раз при возникновении трещины в зоне какого-либо концентратора, производ т торможение трещины затем продолжают нагружение до возникновени  трещины у другого концентратора и после возникновени  трещины у всех концентраторов определ ют значение теоретического коэффициента к концентрации напр жений исследуемого концентсл ратора как величину, наход щзтос  в интервале К , где k известные значени  теоретических коэффициентов концентрации напр жений концентраторов, числа N и N циклов нагружени  до возникновени  тре1цины у которых наиболее близки к числу iSj циклов нагружени  до возникновени  трещины у исследуемого конценто ратора, при этом СП N, N,N, . о

Description

Изобрёте.ние относитс  к исследова нию прочностных свойств материала и конструктивных элементов, а именно к способам определени  теоретического коэффициента концентрации напр  жений. Известен способ определени  теоре тического коэффициента концентрации напр жений, заключающийс  в том, что подвергают исследованию напр женное состо ние модели детали, выполненной из органического стекла. При этом с обеих сторон модели наклеивают тензодатчики , измер ют деформации и по полученным данным рассчитывают напр  жение и теоретический коэффициент концентрации напр жений 1. Недостатком известного способа  вл етс  его невысока  точность, св занна  с тем, что напр жени  опр дел ют на модели, а не на реальном образце или детали. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ определени  теоретического коэффициента концентрации напр жений, согласно которому измер ют числа циклов нагружени  до усталостного разрушени  материала в зоне исследуемого концентратора и в зоне концентраторов с известными значени ми теорети ческого коэффициента концентрации напр жений при равенстве номинальны напр жений и путем их сравнени  определ ют теоретический коэффициент концентрации напр жений исследуемого концентратора 2. Недостатком известного способа  вл етс  еготрудоемкость, обуслов ленна  проведением испытани  нескол ких образцов. Цель изобретени  - уменьшение тр доемкости путем сокращени  количест . ва образцов и длительности испытаний . Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  теоретического коэффициента концент рации напр жений, по которому измер ют числа циклов нагружени  до уста лостного разрушени  материала в зоне исследуемого концентратора и в зоне концентраторов с известными зн чедашми теоретического коэффициента концентрации напр жений на равенств

номинальных напр жении и путем их сравнени  определ ют теоретический коэффициент концентрации напр жений

распространени  треищны. Затем продолжают нагружение образца до возникновени  тревщны у другого концентратоисследуемого концентратора, исследуемый концентратор и концентраторы с известными значени ми теоретического коэффициента концентрации напр жений нанос т на один образец, прерывают нагружение каждый раз при возникновении тре1Щ1ны в зоне какого-либо концентратора , производ т торможение трещины, затем продолжают нагружеиие до возникновени  трещины у другого концентратора и после возникновени  трещины у всех концентраторов определ ют значение теоретического койффициента К концентрации Р1апр жений исследуемого концентратора как величину , наход щуюс  в интервале где К и К - известные к, 31;ачени  теоретических коэффициентов концентрации напр жений концентраторов , числа N и N циклов нагружени  до возникновени  трещин у которых наиболее близки к числу N циклов нагружени  до возникновени  трещины у исследуемого концентратора, при этом ,,. Этот способ позвол ет производить одновременное нагружение в зонах различных концентраторов и определить искомый коэффициент концентрации напр жений при испытании одного образца . Способ осуществл ют следующим образом . На образец нанос т исследуем1лй концентратор и концентраторы, дл  которьйс значени  теоретического коэффициента концентрации напр жений известны , но имеют различные значени , измен ющиес  от некоторого минимального до максимального значени  с определенным шагом. Глубину концентраторов выбирают такой, чтобы номинальные напр жени  в сечени х, где выполнены различные концентраторы, были одинаковы. Образец нагружают и измер ют число циклов нагружени  до по влени  трещины в зоне концентратора с наибольшим теоретическим коэффициентом концентрации напр жений. Во избежание дальнейшего распространени  этой трещины нагружение образца прерывают и производ т торможение трещины каким-либо способом, например обкаткой роликом зоны образца, непосредственно прилегающей к образовавшейс  трещине, и зоны возможного 311 pa, вновь регистрируют число циклов нагружени  и тормоз т возникшую трещину и так продолжают испытание до возникновени  трещин у всех концентраторов напр жений. Значение теоретического коэффициента концентрации напр жений исследуемого концентратора определ ют как величину, наход щуюс  в интервале . Значени  К и К принимают равными известным значени м теоретических коэффициентов концентрации напр жений дл  двух концентраторов, разрушение материала в зонах которых потребовало числа N и N,, циклов нагружени , наиболее близкие к числу N циклов нагружени , до возникновени  трещины у исследуемого концентра тора, при этом ,Nj. Пример. Определ ют теоретический коэффициент концентрации напр жений при изгибе у впадины зубьев пилы. На образец из стали 65Г толщиной 10 мм нанос т исследуемый концентратор и концентраторы в В1аде щелевидных надрезов с различными радиусами j кривизны: р 5; 5,5; 6; 6,5 и 7 мм. Теоретические коэффициенты концентрации напр жений дл  этих надрезов: ,65; 2,55; 2,45; 2,35 и 2,25 соответственно. Усталостное нагружение по схеме чистого изгиба осуществл ют на испытательной машине МУ11-50. Максимальное напр жение цикла 350 МПа, коэффициент асимметрии цикла 0,1. Торможение трещины производ т обкаткой роликом (диаметр 70 мм, профильный радиус 1,2 мм) с усилием обкатки 2кН. Трещина в зоне исследуемого концентратора образуетс  при ,29-10 . ,33-10, . ,27Ю. Следовательно, 2, 2,45. Изобретение позвол ет снизить трудоемкость определени  теоретического коэффициента концентращ1и напр жений и не требует использовани  специальной аппаратуры.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ, по которому измеряют числа циклов нагружения до усталостного разрушения материала в зоне исследуемого концентратора и в зоне концентраторов с известными значениями теоретического коэффициента концентрации напряжений при равенстве номиналь- ных напряжений и путем их сравнения определяют теоретический коэффициент концентрации напряжений исследуемого концентратора, отличающий— с я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости путем сокращения количества образцов и длительности испыта ний, исследуемый концентратор и концентраторы с известными значениями теоретического коэффициента концентрации напряжений наносят на один образец, прерывают нагружение каждый раз при возникновении трещины в зоне какого-либо концентратора, производят торможение трещины_t затем продолжают нагружение до возникновения трещины у другого концентратора и после возникновения трещины у всех концентраторов определяют значение теоретического коэффициента концентра- © ции напряжений исследуемого концентратора как величину, находящуюся в интервале К₁< K_V)<K_? '^где ^1^И известные значения теоретических коэффициентов концентрации напряжений концентраторов, числа N_n и Ы₂ циклов нагружения до возникновения трещины у которых наиболее близки к числу N_w циклов нагружения до возникновения трещины у исследуемого концентратора, при этом ‘^Νπ >Ν₄ > м_г .

   SU„„ 1116350 t 1116350